WO2021106878A1 - 磁気マーカ - Google Patents
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Abstract
車両に取り付けられた磁気センサで検出できるように路面に敷設され、運転者による車両の運転操作の支援、あるいは運転者の操作に依らない自動運転を実現するための車両側の制御を実現するためのシート状の磁気マーカ（１）は、接着層（１８５）を残して磁石シート（１１）及び防滑層（１８１）を切断する切れ目（１Ｃ）によって、複数のマス目状の領域に区画されているので、一部で剥離が生じたとき、剥離した一部を含む領域を分離でき剥離の拡大を防止できる。
Description
本発明は、車両の運転を支援するために道路に敷設される磁気マーカに関する。
従来、道路に敷設された磁気マーカを利用する車両用の磁気マーカ検出システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような磁気マーカ検出システムは、磁気センサが取り付けられた車両を対象として、車線に沿って敷設された磁気マーカを利用する自動操舵制御や車線逸脱警報等、各種の運転支援の提供を目的としている。
磁気マーカとしては、例えば、シート状の磁気マーカが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。シート状の磁気マーカであれば、例えば、路面に貼付することも可能である。収容孔等を設けることなく路面に磁気マーカを貼付する施工は、低コストであるため、磁気マーカの敷設に要するコストを低減できる。
しかしながら、路面に貼付された磁気マーカは、使用期間が長期間に亘ると、路面から剥離するおそれが生じてくる。
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、剥離の影響を最小限に抑制できるシート状の磁気マーカを提供しようとするものである。
本発明は、車両に取り付けられた磁気センサで検出できるように路面に敷設され、運転者による車両の運転操作の支援、あるいは運転者の操作に依らない自動運転を実現するための車両側の制御を実現するためのシート状の磁気マーカであって、
連続的あるいは断続的な切れ目によって少なくとも２つの領域に区画されている磁気マーカにある。
連続的あるいは断続的な切れ目によって少なくとも２つの領域に区画されている磁気マーカにある。
本発明の磁気マーカは、切れ目によって少なくとも２つの領域に区画されている。そのため、いずれかの領域で剥離が生じた場合、前記切れ目によってその領域を分離できる。このように剥離が生じた領域を分離できれば、剥離が他の領域に波及するおそれを抑制できる。本発明の磁気マーカは、剥離が直ちに全領域に及ぶおそれが少なく、剥離の影響を最小限に抑制できるという優れた特性を備えている。
本発明の磁気マーカの切れ目としては、シート状の磁気マーカの厚さ方向に貫通する切れ目であっても良く、厚さ方向に貫通しない有底の切れ目であっても良い。貫通する切れ目の場合には、例えばミシン目のように、厚さ方向に貫通する範囲を断続的に設けると良い。ミシン目状の切れ目であれば、その切れ目が厚さ方向に貫通しても、磁気マーカが複数の領域に分離してしまうことがない。
また例えば、路面に対する接着材料よりなる接着層や、磁性材料よりなる磁性層や、砂などの骨材を含む防滑層などを含む多層構造の磁気マーカの場合、いずれか１層を残して他の層を貫通する切れ目を設けることも良い。この場合の切れ目についても、ミシン目のような断続的な切れ目であっても良く、連続的な切れ目であっても良い。
（実施例１）
本例は、車両に取り付けられた磁気センサで検出できるように路面に敷設されるシート状の磁気マーカ１の例である。この磁気マーカ１は、運転者による車両の運転操作の支援、あるいは運転者の操作に依らない自動運転を実現するための車両側の制御を実現するために利用される。この内容について、図１～図１７を参照して説明する。
本例は、車両に取り付けられた磁気センサで検出できるように路面に敷設されるシート状の磁気マーカ１の例である。この磁気マーカ１は、運転者による車両の運転操作の支援、あるいは運転者の操作に依らない自動運転を実現するための車両側の制御を実現するために利用される。この内容について、図１～図１７を参照して説明する。
図１に例示する磁気マーカ１は、直径１００ｍｍの扁平な円形状を呈し、路面への接着接合等が可能な道路用のマーカである。磁気マーカ１の表面には、格子状をなす切れ目１Ｃが設けられている。この切れ目１Ｃは、路面に対する磁気マーカ１の接合面に剥離が生じたとき、剥離が生じた領域を分離し、剥離の拡大を防止するために役立つ。
磁気マーカ１は、図２のごとく、直径１００ｍｍ、厚さ２ｍｍの扁平な磁石シート１１の両面に、舗装材料を含む層を設けたマーカである。磁気マーカ１を敷設した際の接地側の層は、舗装材料であるアスファルトを接着材料として利用する接着層１８５である。敷設時に上面を向くおもて側の層は、舗装材料であるアスファルトに骨材を混入させた防滑層１８１である。接着層１８５の厚さは、１ｍｍ程度である。防滑層１８１の厚さは、１ｍｍ程度である。
防滑層１８１は、タイヤがスリップするおそれを低減する滑り止めの機能のほか、磁石シート１１を保護する保護層としての機能を有している。防滑層１８１は、滑り止め機能を有する接着テープであるノンスリップテープによる層であっても良い。また、防滑層１８１に代えて、滑り止めの機能のない保護層を採用しても良い。このような保護層としては、例えば、ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate）フィルム等がある。また、接着層１８５に対して離型紙を貼付しておくことも良い。施工の際、離型紙を剥がせて路面に貼り付けることができる。離型紙を採用すれば、保管中や運搬中や施工作業中などにおいて、接着層１８１の接着力が低下するおそれを抑制できる。
磁石シート１１は、直径１００ｍｍ、厚さ１ｍｍのシート１１Ａ・Ｂを貼り合わせて形成されている（図３参照。）。詳細には、シート１１Ａとシート１１Ｂとの間には、接着材料等よりなる粘着層が形成されている。シート１１Ａ・Ｂは、中間加工品である中間シートの一例である。シート１１Ａ・Ｂは、磁性材料である酸化鉄の磁粉を基材である高分子材料（非導電性材料）中に分散させた等方性フェライトラバーマグネットを、シート状に形成して得られる。シート１１Ａ・Ｂは、非導電性の高分子材料中に磁粉を分散させたものであるため、電気伝導率が低いという電気的特性を備える。また、シート１１Ａ・Ｂは、最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）＝６．４ｋＪ／立方ｍという磁気的特性を備えている。
ここで、磁気発生源である磁石シート１１の磁気的な特性について簡単に説明する。磁石シート１１の表面の磁束密度Ｇｓは４５ｍＴ（ミリテスラ）である。例えばオフィス等のホワイトボードや家庭の冷蔵庫の扉等に貼り付けて使用されるマグネットシートや、車両ボディに貼り付ける初心者マーク等のマグネットシート等は、表面の磁束密度が２０～４０ミリテスラ程度である。これらのマグネットシートとの対比によれば、本例の磁気マーカ１が発生する磁力について、金属物を吸着する一般的な磁石としては機能できない程の微弱な磁力であることを直感的に把握できる。
車両側の磁気センサの取付高さとしては、路面を基準とした高さ１００～２５０ｍｍ程度の範囲が想定される。磁場解析シミュレーションや実測試験等によれば、最も高い２５０ｍｍの位置に磁気マーカ１が作用する磁気の大きさは、４０μＴ（マイクロテスラ）以上である。４０μＴ程度の磁気は、例えば、ＭＩセンサなどの高感度の磁気センサで確実性高く検出できる。なお、ＭＩセンサは、アモルファスワイヤなどの感磁体のインピーダンスが外部磁界に応じて敏感に変化するというＭＩ（Magneto Impedance）効果を利用する磁気センサである。
磁石シート１１を構成するシート１１Ａは、接地側のシートであり、シート１１Ｂは、前記おもて側のシートである。磁石シート１１では、無線通信により車両側に情報を提供するためのＲＦＩＤタグ（RadioFrequency IDentification、無線タグ）２が、２枚のシート１１Ａ・Ｂの間に挟まれて配設されている。
シート１１Ａの表面には、ＲＦＩＤタグ２が貼付されていると共に、このＲＦＩＤタグ２と電気的に導通しない導電層１１２が形成されている。本例の導電層１１２は、導電性インク（導電性材料の一例）である銀ペーストを塗布して形成された銀ペースト層である。導電性インクとしては、銀ペーストのほか、黒鉛ペースト、塩化銀ペースト、銅ペースト、ニッケルペースト等を利用することができる。さらに、スパッタリングや蒸着などにより金属材料よりなる薄い導電層を形成することも良い。
導電層１１２は、スリット窓１１３を残してシート１１Ａの表面の全域に亘って設けられている（図４参照。）。スリット窓１１３は、幅２．５ｍｍ、長さ７０ｍｍの隙間である。このスリット窓１１３は、円形状のシート１１Ａの径方向に沿って形成されている。なお、スリット窓１１３の長さを６０ｍｍとしても良い。スリット窓１１３の長さは、６０ｍｍ～７０ｍｍ程度とすると良い。ＲＦＩＤタグ２は、導電層１１２と電気的に接触しないようにスリット窓１１３の内側に配置されている。本例では、スリット窓１１３の端部近くにＲＦＩＤタグ２が位置している。導電層１１２は、ＲＦＩＤタグ２が送受信する電波を増幅するブースターアンテナ（２次アンテナの一例）として機能する。
ＲＦＩＤタグ２（図５）は、シート状部材であるタグシート２０の表面にＩＣ（Integrated Circuit）チップ２７が実装された電子部品である。ＲＦＩＤタグ２は、外部から無線伝送により供給された電力により動作し、ＩＣチップ２７が記憶する情報を無線で送信するように構成されている。ＲＦＩＤタグ２は、２ｍｍ角の大きさで、厚さ０．７ｍｍの正方形のシート状を呈する。ＲＦＩＤタグ２は、導電層１１２と電気的に接触しない状態で、スリット窓１１３（図３）の端部近くに配置される。
タグシート２０は、ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate）フィルムから切り出したシート状部材である。タグシート２０の表面には、銀ペーストよりなる導電性インクの印刷パターンであるアンテナパターン２３１が形成されている。アンテナパターン２３１は、切り欠きを有する環状を呈し、ＩＣチップ２７を配設するためのチップ配設領域（図示略）が切り欠き部分に形成されている。このチップ配設領域にＩＣチップ２７を接合すると、アンテナパターン２３１がＩＣチップ２７と電気的に接続される。ＩＣチップ２７は、無線通信により送受する情報の処理回路をなしている。アンテナパターン２３１がなすアンテナ２３は、ＩＣチップ２７と電気的に接続された状態で、情報が重畳された電波を送受する。
アンテナパターン２３１がなすアンテナ２３は、外部からの電磁誘導によって励磁電流が発生する給電用のアンテナとしての役割と、情報を無線送信する通信用のアンテナとしての役割と、を併せ持っている。なお、アンテナパターン２３１を印刷するための導電性インクとしては、銀ペーストのほか、黒鉛ペースト、塩化銀ペースト、銅ペースト、ニッケルペースト等を利用することができる。さらに、銅エッチング等によりアンテナパターン２３１を形成することも可能である。なお、上記のブースターアンテナとしての導電層１１２は、１次アンテナの一例であるアンテナ２３と電気的に非接触の状態で、このアンテナ２３が送受する電波を増幅するための２次アンテナとして機能する。
ＩＣチップ２７（図５）は、メモリ手段であるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含む半導体素子がシート状の基材の表面に実装された電子部品である。ＩＣチップ２７は、車両側に提供する情報を処理する処理回路を含んでいる。ＲＦＩＤタグ２は、上記のごとく、このＩＣチップ２７を上記のタグシート２０の表面に貼り付けて作製される。図示しない電極を設けたインターポーザ型のＩＣチップ２７の貼り付けには、導電性の接着材のほか、超音波接合やカシメ接合など様々な接合方法を採用できる。
なお、タグシート２０やＩＣチップ２７の基材としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂フィルムや、紙などを採用できる。さらにまた、上記ＩＣチップ２７としては、半導体素子そのものであっても良く、半導体素子をプラスチック樹脂等によりパッケージングしたチップであっても良い。また、ＲＦＩＤタグは、本例の構成のものに限定されない。アンテナの形状やＩＣチップの形態やＩＣチップの配置などが異なる各種のＲＦＩＤタグを採用できる。
本例の磁気マーカ１は、図１、図６及び図７のごとく、格子状の切れ目１Ｃによって複数の領域に区画されている。切れ目１Ｃは、接着層１８５を残して、防滑層１８１及び磁石シート１１を切断するように設けられている。格子状の切れ目１Ｃのうち、互いに平行をなす切れ目１Ｃの間隔は１４．３ｍｍである。切れ目１Ｃは、磁石シート１１の内部（シート１１Ａ・Ｂの間）に収容されたＲＦＩＤタグ２を避けて設けられている。つまり、ＲＦＩＤタグ２は、格子状の切れ目１Ｃによって区画されたマス目状の領域のうちのいずれかの領域の内側に配置されている。
以上のような構成の磁気マーカ１は、工程Ｐ１～Ｐ３を含む図８の手順により作製できる。工程Ｐ１は、等方性フェライトラバーマグネットをシート状に形成してシート１１Ａ・Ｂ（中間シート）を作製する工程である。工程Ｐ２は、ＲＦＩＤタグ２を挟んでシート１１Ａ・Ｂを貼り合わせる工程である。工程Ｐ３は、切れ目１Ｃを形成する工程である。シート１１Ａには、スリット窓１１３を設けた導電層１１２が全面近くに亘って形成されていると共に、スリット窓１１３の内側に当たるシート１１Ａの表面にＲＦＩＤタグ２が貼付されている。したがって、工程Ｐ２を実施すれば、ＲＦＩＤタグ２が送受する電波を増幅する導電層１１２を、シート１１Ａ・Ｂの層間に形成できる。
工程Ｐ３では、例えば、図９のトムソン型３０を利用して切れ目１Ｃを形成できる。同図のトムソン型３０は、直線状のトムソン刃３１を、１４．３ｍｍ間隔で複数並列して設けた型である。磁気マーカ１の載置面（図示略）に対して１ｍｍの隙間となるまで、トムソン型３０を近接させる第１のカット工程を実施すると、図１０のごとく、１ｍｍ厚の接着層１８５を残して磁気マーカ１を切断でき、これにより磁気マーカ１を短冊状の領域に区画できる。その後、磁気マーカ１に相対してトムソン型３０を９０度回転させて第２のカット工程を実施すると、図１１のごとく、上記の第１のカット工程で設けた切れ目１Ｃに対して直交する切れ目１Ｃを形成できる。磁気マーカ１の格子状の切れ目１Ｃ（図７参照。）は、例えば、上記のような２回のカット工程によって形成できる。
次に、切れ目１Ｃを設けた磁気マーカ１の利点について説明する。
道路に敷設された磁気マーカは、風雨にさらされ、タイヤに踏まれることもある。磁気マーカ１の使用期間が長期に亘れば、路面に対する接合力が低下し、路面との間に隙間が生じて路面からの剥離が発生するおそれがある。接合面の１カ所に剥離が発生すると、その後、剥離した領域が拡大する可能性が高い。剥離した領域は、加速度的に拡大して磁気マーカ全体の剥がれに至ることもある。
道路に敷設された磁気マーカは、風雨にさらされ、タイヤに踏まれることもある。磁気マーカ１の使用期間が長期に亘れば、路面に対する接合力が低下し、路面との間に隙間が生じて路面からの剥離が発生するおそれがある。接合面の１カ所に剥離が発生すると、その後、剥離した領域が拡大する可能性が高い。剥離した領域は、加速度的に拡大して磁気マーカ全体の剥がれに至ることもある。
一方、本例の磁気マーカ１は、格子状の切れ目１Ｃによって複数のマス目に区画されている。例えば、接合面の一部に剥離が生じた場合、その一部が属する領域を切れ目１Ｃによって分離できる。それ故、磁気マーカ１の剥離が拡大する可能性が少なく、一部の剥離が全体の剥がれに至るおそれが少ない。また、マス目状に区画された領域のひとつが分離しても、残った他の領域によって磁気マーカ１の磁気的特性をある程度、維持でき、車両側の磁気マーカ１の利用が不可能になるおそれが少ない。上記のごとく、本例の磁気マーカ１は、路面を基準とした高さ２５０ｍｍの位置に４０μＴ（マイクロテスラ）以上を作用する。剥離に応じて外周側から分離が生じて磁気マーカが小さくなったとしても、高さ２５０ｍｍの位置に１０μＴ以上の磁気を作用する状態であれば、車両側で検出可能である。
切れ目１Ｃによって区画された領域は、厚さ３ｍｍ程度で１４．３ｍｍ角程度の薄く小さな片状である。このような薄く小さい角片状の剥離物であれば、塊状の飛散物とは異なり、空気の抵抗によって回転しながら直ちに勢いを失い、遠くまで飛ばない可能性が高い。それ故、磁気マーカ１からの剥離物が車両や人に当たるおそれは極めて少ない。仮にこの剥離物が当たったとしても、その影響度合いは、道路において不可避の飛び石などによる影響よりも軽微である。例えば、大小様々な骨材を混入させた防滑層１８１を採用することも良い。この場合には、防滑層１８１の表面を凸凹にでき、これにより、剥離物が回転する際の空気抵抗を大きくできる。剥離物が回転し難くなれば、磁気マーカ１から分離した際に飛散する距離を抑えることができる。層厚にばらつきのある防滑層を採用することも良い。この場合には、防滑層の表面の起伏により剥離物が回転する際の空気抵抗を大きくできると共に、剥離物の重心を偏心させることができ、これにより、剥離物を回転し難くできる。回転し難い剥離物であれば、遠くへ飛散するおそれが少なくなる。
また例えば、剥離物の形状を、正方形状よりも慣性モーメントが大きな形状とすることも良い。慣性モーメントの大きな形状であれば、磁気マーカから分離した剥離物が回転し難くなり、遠くまで飛散し難くできる。正方形状よりも慣性モーメントが大きい形状としては、長方形状や平行四辺形状や台形状などが考えられる。剥離物の形状が、対称形状ではなく非対称形状となるように切れ目を設けることも良い。この場合には、剥離物を回転し難くできる。例えば正方形状は、上下に対称であると共に左右にも対称である。左右に対称であるが、上下に非対称な台形であれば、正方形状よりも慣性モーメントが大きくなる。さらに、左右にも上下にも非対称な台形であればさらに慣性モーメントが大きくなる。
なお、発明者らは、切れ目１Ｃが磁気的な特性に与える影響について、実証実験や磁場解析シミュレーションを行っている。その結果として、磁石シート１１を区画する切れ目１Ｃが磁気的特性に与える影響は極めて軽微であって、無視できるレベルにあるという結果が得られている。また同様に、発明者らは、実証実験を通じて、導電層１１２のアンテナ機能に対して切れ目１Ｃが与える影響も軽微であり、無視できるレベルにあることを確認している。
本例では、接着層１８５を残して、磁石シート１１及び防滑層１８１を切断する連続状の切れ目１Ｃを例示している。防滑層１８１を残して、磁石シート１１及び接着層１８５を切断する切れ目であっても良い。磁石シート１１のみを切断する切れ目であっても良い。また例えば、磁石シート１１に切れ目を形成して複数の領域に区画した後、両面に防滑層１８１と接着層１８５とを形成することも良い。なお、１ｍｍ厚の接着層１８５の半分（０．５ｍｍ）を残して、接着層１８５の残りの半分（０．５ｍｍ）、磁石シート１１、防滑層１８１を切断する切れ目を採用することも良い。
なお、磁気マーカ１を保持するシート状のライナー１００を採用しても良い（図１２）。この場合には、厚さ方向に貫通する切れ目１Ｃを設けた場合であっても磁気マーカ１が分離することがない。片面をライナー１００によって保持された状態の磁気マーカ１を路面に押し付けて接合等したのち、ライナー１００を剥がすことで磁気マーカ１を路面に移載できる。この場合には、路面に移載されて接合された状態であれば、磁気マーカ１が分離することなく一体をなす。ライナー１００は、磁気マーカ１の防滑層１８１側の表面を保持すると良い。この場合には、ライナー１００ごと、磁気マーカ１を路面に押し付けることができる。なお、ライナー１００は、磁気マーカ１を個別に保持する個片状のものであっても良く、複数の磁気マーカ１を保持する連続テープ状のものであっても良い。２枚のシート状のライナーによって挟み込むように磁気マーカを保持しても良い。この場合には、接着層１８５側のライナーを剥がした後、路面に対して磁気マーカを押し付けると良い。
例示した連続的な切れ目１Ｃに代えて、切断部分１Ｋと、未切断の部分１Ｐと、の繰り返しが連なるミシン目のような断続的な切れ目を設けることも良い（図１３）。ミシン目の切断部分１Ｋは、厚さ方向に貫通していても良いが、防滑層１８１及び磁石シート１１のみを切断しても良く、接着層１８５及び磁石シート１１のみを切断しても良く、磁石シート１１のみを切断しても良い。切断部分１Ｋの長さは、例えば２～５ｍｍで、未切断の部分１Ｐの長さは例えば１～２ｍｍとしても良い。
また、格子状に設けた切れ目１Ｃに代えて、径が異なる複数の同心円状の切れ目と、複数の同心円状の切れ目によって区画される環状領域を周方向において区画する切れ目（例えば径方向の放射状の切れ目）と、を組み合わせても良い（図１４）。あるいは、図１５のように、渦巻き状の切れ目に対して、径方向の放射状の切れ目を組み合わせることも良い。複数の同心円状の切れ目、あるいは渦巻き状の切れ目のみであっても良い。複数の同心円状の切れ目、あるいは渦巻き状の切れ目の場合、外周側から剥離していく可能性が高い。磁気マーカ１の剥離が生じたとき、磁気マーカ１の外周側から分離でき、その円形状を維持できる。元形状が円形状である磁気マーカ１の形状を維持できれば、磁気マーカ１が周囲に作用する磁気分布の形状的な特性を維持できる。磁気分布の形状的な特性を維持できれば、磁気分布の形状と、磁気マーカの位置と、の関係が一定に近くなる。例えば、磁気センサによる磁気計測値の分布に基づいて磁気マーカの位置を特定する運用がある。磁気マーカに剥離が生じた場合であっても、磁気マーカが周囲に作用する磁気分布の形状の変化が少なければ、磁気センサの位置の特定精度が大きく低下するおそれが少ない。
本例では、２枚のシート１１Ａ・Ｂを貼り合わせることで、磁石シート１１の内部にＲＦＩＤタグ２が収容された磁気マーカ１を作製している。磁石シート１１の内部にＲＦＩＤタグ２が収容されている磁気マーカ１では、磁石シート１１の表面にＲＦＩＤタグ２を貼付したり、磁気マーカ１自体の表面にＲＦＩＤタグ２を貼付する構成と比べて、ＲＦＩＤタグ２の耐久性を向上できる。磁石シート１１を構成するシート１１Ａ・Ｂが、ＲＦＩＤタグ２の保護シートとして機能できるからである。
本例では、ＲＦＩＤタグ２が貼付されていると共に導電層１１２が表面に形成された接地側のシート１１Ａに対して、おもて側のシート１１Ｂを貼り合わせている。これに代えて、シート１１Ａ・Ｂの一方に導電層を設け、他方にＲＦＩＤタグ２を貼付しても良い。シート１１Ａ・Ｂを貼り合わせたとき、導電層に形成されたスリット窓の内側にＲＦＩＤタグが位置するよう、スリット窓とＲＦＩＤタグとが位置合わせされていれば良い。さらに、内部にＲＦＩＤタグ２が収容されている磁石シート１１の外表面に導電層１１２を設けることも良い。なお、導電層１１２とＲＦＩＤタグ２が異なる層に配置される場合、導電層１１２を磁石シート１１の全面に亘って形成しても良い。
なお、本例では、導電層１１２のスリット窓１１３の端部近くに、ＲＦＩＤタグ２を配置している。スリット窓１１３におけるＲＦＩＤタグ２の位置については、適宜調整可能である。スリット窓１１３の長手方向の寸法と、ＲＦＩＤタグ２が送受信する電波の波長と、の関係により、スリット窓１１３におけるＲＦＩＤタグ２の最適な位置が異なってくる。スリット窓１１３の寸法と波長との関係を考慮し、スリット窓１１３の端部近く、スリット窓１１３の中央付近など、ＲＦＩＤタグ２の位置を適宜調整すると良い。
なお、路面からの剥離に応じて外周側から分離され得るように切れ目１Ｃを設けた本例の磁気マーカ１の場合、ＲＦＩＤタグ２の位置は磁気マーカ１の中央近くであると良い。スリット窓の端部近くにＲＦＩＤタグ２を配置する際、スリット窓１１３を円弧状、渦巻き状、あるいは屈曲状に形成し、その端部にＲＦＩＤタグ２を配置することも良い（図１６）。この場合には、スリット窓におけるＲＦＩＤタグ２の位置的な要件を満たしながら、磁気マーカ１の中央近くにＲＦＩＤタグ２を位置させることができる。この場合には、磁気マーカ１の外周側が分離されても、ＲＦＩＤタグ２に影響が及ぶおそれを低減でき、ＲＦＩＤタグ２が確実性高く電波を送信できる。円形状の磁気マーカ１の径方向に延設されたスリット窓の長手方向における中央付近にＲＦＩＤタグ２を配置することも良い。
図１７に例示するスリット窓１１３を、図３、図４等で例示したスリット窓１１３に代えて採用することも良い。同図に例示するスリット窓１１３の本体部分は、ＲＦＩＤタグ２よりも幅が狭くなっている。そして、ＲＦＩＤタグ２を配置するためのタグスペース１１３Ｓがスリット窓１１３の端部に設けられている。このタグスペース１１３Ｓは、正方形状のＲＦＩＤタグ２よりもひと回り大きい正方形状のスペースである。タグスペース１１３ＳにＲＦＩＤタグ２を配置すれば、正方形状のＲＦＩＤタグ２の外周と、導電層１１２と、の間に略一定の隙間Ｇを形成できる。ＲＦＩＤタグ２と導電層１１２との隙間Ｇの寸法を適切に設定すれば、ＲＦＩＤタグ２の内部のアンテナ２３と、導電層１１２がなす２次アンテナと、の電磁気的な結合度合いを高め、ＲＦＩＤタグ２による電波の送受信の感度を向上できる。なお、隙間Ｇの寸法としては、例えば、０．２５ｍｍ～０．５ｍｍ、あるいは０．１ｍｍ～１ｍｍ程度の寸法を設定できる。特に、図１７のような正方形状のタグスペース１１３Ｓであれば、四角形状（正方形状）のＲＦＩＤタグ２の４辺全てに面して略一定の隙間Ｇを配置できる。このように隙間Ｇを配置すれば、ＲＦＩＤタグ２の内部のアンテナ２３と、導電層１１２がなす２次アンテナと、の電磁気的な結合度合いをさらに高め、ＲＦＩＤタグ２による電波の送受信の感度をさらに向上できる。
また、等方性フェライトラバーマグネットよりなる円形状の中間シートの表面に、径方向に沿う幅２．５ｍｍ、長さ７０ｍｍの細長い窪みを設け、その後、窪みを除く表面に導電層１１２を形成することでスリット窓１１３を形成することも良い。あるいは、スリット窓１１３を有する導電層１１２が形成されたシート１１Ａにつき、スリット窓１１３の内側を窪ませる加工を実施することも良い。窪ませる加工としては、例えば、プレス加工や、ざぐり加工などがある。スリット窓１１３の内側の窪みは、シート１１Ａ・Ｂの間にＲＦＩＤタグ２の収容空間を確保するために有用である。
また、２枚のシート１１Ａ・Ｂの貼り合わせに代えて、ＲＦＩＤタグ２をインサート成形することで、ＲＦＩＤタグ２を内部に収容する磁石シートを作製することも良い。このとき、銅箔などの導電箔をＲＦＩＤタグ２と共にインサート成形することも良い。あるいは、ＲＦＩＤタグ２をインサート成形した磁石シートの表面に導電層を形成することも良い。
本例では、ＩＣチップ２７とアンテナ２３とがタグシート２０の表面に配設された一体型のＲＦＩＤタグ２を例示し、ＲＦＩＤタグ２の全部が磁石シート１１の内部に収容された構成例を示している。処理回路をなすＩＣチップに対して外部アンテナ（１次アンテナ）が電気的に接続されたＲＦＩＤタグの場合であれば、ＩＣチップを磁石シート１１の内部に収容する一方、アンテナを磁石シート１１の表面等に設けることも良い。あるいは、アンテナを磁石シート１１の内部に収容する一方、ＩＣチップを磁石シートの表面等に配置することも良い。このようにＲＦＩＤタグの全部ではなく、その一部を磁石シート１１の内部に収容することも良い。ＲＦＩＤタグの一部を磁石シート１１の内部に収容する場合、磁石シート１１を構成するシート１１Ａ・Ｂによって、そのＲＦＩＤタグの一部を保護できる。この場合、ＲＦＩＤタグの全部を磁石シートの表面に貼付等する場合と比べて、ＲＦＩＤタグの耐久性を向上できる。
本例のシート１１Ａ・Ｂは、電気伝導率が低いという電気的特性を備えている。このようなシート１１Ａ・Ｂの電気的特性は、ＲＦＩＤタグ２の動作にとって非常に有効に作用する。例えば電磁誘導等によりＲＦＩＤタグ２の動作に必要な電力を無線伝送する際、シート１１Ａ・Ｂの内部で渦電流が発生すると電力送信の効率が著しく損なわれる。磁粉を成形したシート１１Ａ・Ｂであれば電気的な内部抵抗が高いので渦電流を抑制でき、効率良く電力を伝送できる。同様に、ＲＦＩＤタグ２が送信する電波がシート１１Ａ・Ｂの内部で減衰する度合いが低いので、ＲＦＩＤタグ２の送信電波を車両側で確実性高く受信できる。
本例の磁気マーカ１は、磁石シート１１の裏面に接着層１８５を設け、おもて面に防滑層１８１を設けた磁気マーカである。接着層１８５あるいは防滑層１８１に代えて、樹脂材料よりなる樹脂層を設けることも良い。ガラス繊維等に樹脂材料を含浸させた複合材料よりなる層であっても良い。磁気マーカの外周側面に樹脂層を形成することも良い。防滑層１８５に代えて、屋外環境下での変形、変色、劣化等の変質の度合いが少ない耐候シートを採用することも良い。耐候シートとしては、例えば、紫外線吸収剤を混ぜた樹脂材料よりなるシートを採用しても良い。
なお、本例では、ＲＦＩＤタグ２を備える磁気マーカ１を例示したが、ＲＦＩＤタグ２は必須の構成ではない。ＲＦＩＤタグ２を備えない磁気マーカ１についても、切れ目によって複数領域に区画するという技術的思想は有効である。
以上、実施例のごとく本発明の具体例を詳細に説明したが、これらの具体例は、特許請求の範囲に包含される技術の一例を開示しているにすぎない。言うまでもなく、具体例の構成や数値等によって、特許請求の範囲が限定的に解釈されるべきではない。特許請求の範囲は、公知技術や当業者の知識等を利用して前記具体例を多様に変形、変更あるいは適宜組み合わせた技術を包含している。
１ 磁気マーカ
１Ｃ 切れ目
１１ 磁石シート
１１Ａ・Ｂ シート（中間シート）
１１２ 導電層（２次アンテナ）
１１３ スリット窓
１８１ 防滑層
１８５ 接着層
２ ＲＦＩＤタグ（無線タグ）
２０ タグシート
２３ アンテナ（１次アンテナ）
２７ ＩＣチップ（処理回路）
１Ｃ 切れ目
１１ 磁石シート
１１Ａ・Ｂ シート（中間シート）
１１２ 導電層（２次アンテナ）
１１３ スリット窓
１８１ 防滑層
１８５ 接着層
２ ＲＦＩＤタグ（無線タグ）
２０ タグシート
２３ アンテナ（１次アンテナ）
２７ ＩＣチップ（処理回路）
Claims (6)
- 車両に取り付けられた磁気センサで検出できるように路面に敷設され、運転者による車両の運転操作の支援、あるいは運転者の操作に依らない自動運転を実現するための車両側の制御を実現するためのシート状の磁気マーカであって、
連続的あるいは断続的な切れ目によって少なくとも２つの領域に区画されていることを特徴とする磁気マーカ。 - 請求項１において、前記切れ目は、格子状をなすように設けられていることを特徴とする磁気マーカ。
- 請求項１において、前記切れ目には、中心が同じで直径が異なる複数の同心円状の切れ目と、該複数の同心円状の切れ目によって区画される環状領域を周方向において区画する切れ目と、があることを特徴とする磁気マーカ。
- 請求項１～３のいずれか１項において、道路の表面である路面に貼り付けるための接着材料の層が積層され、前記切れ目は、前記接着材料の層を除く層に形成されていることを特徴とする磁気マーカ。
- 請求項１～４のいずれか１項において、無線通信により情報を車両側に出力する無線タグを含み、当該無線タグは、情報を処理するための処理回路と、情報が重畳された電波を送受できるように前記処理回路と電気的に接続された１次アンテナと、を備えており、
前記切れ目は、少なくとも、前記処理回路と前記１次アンテナを避けて形成されていることを特徴とする磁気マーカ。 - 請求項５において、前記無線タグは、前記１次アンテナと電気的に非接触の状態で、該１次アンテナが送受する電波を増幅するための２次アンテナを備え、該２次アンテナは、前記切れ目によって少なくとも２つの領域に区画されていることを特徴とする磁気マーカ。
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